(1) 良好的防腐性能。
(2) 耐壓性。能承受水壓試驗和輸送介質(zhì)的壓力，能承受壓力的反復變化。
(3) 易于涂裝。在常溫常壓和常濕條件下，采用普通噴涂技術(shù)即可。
(4) 化學穩(wěn)定性。能耐壓縮機潤滑油、醇類、汽油等的腐蝕，在輸送的天然氣及可能產(chǎn)生的凝積物呈化學中性。
(5) 良好的粘結(jié)性及耐彎曲性。要求涂層粘結(jié)力強，在管道儲運、現(xiàn)場彎管、和運行、清管過程中不易脫落。
(6) 耐磨性和硬度。應(yīng)具有足夠的硬度，能承受管道內(nèi)砂粒、腐蝕物和清管器等所造成的磨損。
(7) 耐熱性?？紤]到管道的外防腐層(環(huán)氧粉末噴涂時的管壁溫度在230 ℃左右) 內(nèi)涂層應(yīng)能耐受外涂敷的高溫。
(8) 涂層光滑。具有減阻作用的內(nèi)涂層漆膜表面應(yīng)光滑， 摩阻系數(shù)要小。
3.2 內(nèi)涂層用料
符合油氣管道內(nèi)涂層用的涂料品種很多，但性能各異。在輸氣干線上應(yīng)用較為廣泛的涂料種類主要有液體環(huán)氧涂料、粉末環(huán)氧涂料、酚醛環(huán)氧樹脂和煤焦油環(huán)氧樹脂等。美國氣體協(xié)會(AGA)對25種涂料進行了研究和篩選，認為環(huán)氧樹脂型涂料最適用于輸氣管道的內(nèi)涂層。美國石油學會(API)一般推薦采用胺固化環(huán)氧涂料和聚酞胺固化環(huán)氧涂料，尤其優(yōu)先使用聚酞胺固化的環(huán)氧涂料。
3.2.1 雙組分液體環(huán)氧涂料
雙組分液體環(huán)氧涂料多采用601(E-20)環(huán)氧樹脂作為主要成膜物質(zhì)，其環(huán)氧值為0.18～0.22。固化劑采用胺類固化劑，這種涂料主要有胺加成物固化環(huán)氧涂料、聚酞胺固化環(huán)氧涂料、環(huán)氧瀝青涂料和無溶劑環(huán)氧涂料等，它們具有以下幾個特點。
(1) 極強的附著力。環(huán)氧樹脂分子結(jié)構(gòu)中含有大量的經(jīng)基和醚基等極性基團， 加之在固化過程中，活潑的環(huán)氧基能與界面金屬原子反應(yīng)形成牢固的化學鍵， 使涂層的附著力增強。
(2) 優(yōu)異的耐磨和耐腐蝕性。環(huán)氧樹脂中的苯環(huán)和固化后涂膜的較高交聯(lián)密度，使涂層堅硬、柔韌、防滲透性強，耐水耐溶劑性好。此外，由于主鏈結(jié)構(gòu)中醚鍵的較高化學穩(wěn)定性， 使得涂膜的抗酸和抗堿性提高，耐化學性好[17]。
(3) 適合高壓翰氣管道， 能承受壓力變化。由于環(huán)氧涂層固化時體積收縮小， 熱膨脹系數(shù)小，因此能耐受溫度和應(yīng)力作用。分子中剛性的苯環(huán)和柔性的經(jīng)基能保證固化后的涂膜堅硬而柔韌， 物理力學性能良好。
(4) 電絕緣性好。由于環(huán)氧樹脂涂膜具有穩(wěn)定性和致密性的特點，因此涂層具有良好的電絕緣性。在現(xiàn)場施工時，由于雙組分液體環(huán)氧涂料由甲、乙兩組分混合均勻后噴涂， 因此必須在產(chǎn)品規(guī)定的使用期內(nèi)用完，一般為8～24h。
3.2.2 氧化粉末涂料
目前， 用于天然氣管道內(nèi)涂層的粉末涂料主要是熱固性熔結(jié)環(huán)氧粉末。這種涂料以熱固性樹脂(E-12)為主要成膜物，由固化劑、顏填料和添加劑組成。熱固性粉末涂料具有低熔融粘度， 流平性好，涂膜堅韌而牢固、光滑、完整， 耐水、耐熱、耐化學腐蝕性優(yōu)異。國外使用環(huán)氧粉末涂料已有近60年歷史，由于其優(yōu)異的技術(shù)性能， 用量在不斷增長，在各種防腐涂料中占據(jù)了主導地位。
3.2.3 減阻內(nèi)涂層技術(shù)
目前，國外已經(jīng)廣泛的使用了氣田管道內(nèi)涂層技術(shù)，而我國國內(nèi)新建的天然氣的常熟管道也同樣使用了減阻內(nèi)涂層技術(shù)，比如西氣東輸重大工程。減阻內(nèi)涂層技術(shù)可以說是一項經(jīng)濟效益比較高的新型技術(shù)，該技術(shù)可以改善流動性能，提高輸送的能力，從而可以減少氣田管道施工期間的腐蝕事件的發(fā)生。并且還可以減輕氣田管道內(nèi)壁的腐蝕，減少清管的次數(shù)，從而可以保證輸送的純度，延長氣田管道的使用壽命[18]。目前，涂敷工藝技術(shù)以及內(nèi)涂層工藝技術(shù)已經(jīng)在我國國內(nèi)防腐技術(shù)中廣泛的使用。根據(jù)國內(nèi)外最近幾年的實踐得知:應(yīng)用減阻內(nèi)涂層技術(shù)可以使氣田管道內(nèi)涂表面的摩擦系數(shù)減少30%左右，粗糙度下降90%。液體輸送能力可以提高20%左右。氣體的輸送能力一般情況下可以提高20%左右。因此，應(yīng)用內(nèi)涂層防腐技術(shù)可以實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。目前，可以作為氣田管道內(nèi)減阻涂料技術(shù)的涂料產(chǎn)品有很多，但是因為不同產(chǎn)品的涂料性能不同，因此我們應(yīng)該針對氣田管道的不同要求選擇出最經(jīng)濟、最適合的內(nèi)減阻涂料的產(chǎn)品類型。
3.2.4 高固體份涂料技術(shù)
高固體份涂料簡稱HSC(High Solid Coat)。隨著環(huán)境保護法的進一步強化和涂料制造技術(shù)的提高，高固體份涂料(HSC)應(yīng)運而生。一般固體份在65％～85％的涂料均可稱為HSC。 隨著我國環(huán)境保護的要求越來越高，高固體份的涂料技術(shù)也不斷提高。目前，國內(nèi)外已經(jīng)有很多固體份涂料，因此高固體份的涂料在市場的需求也日益增多。高固體份的涂料是目前我國應(yīng)用量最多，發(fā)展最快的品種之一。在最近幾年里，高固體份涂料的研制在重防腐技術(shù)的領(lǐng)域里得到了很高的應(yīng)用。高固體的涂料應(yīng)用在未來的發(fā)展中為主要的防腐涂料品種。再加上施工條件以及施工的性能與現(xiàn)場的涂料基本上是相同的，因此在未來的工業(yè)防腐領(lǐng)域中應(yīng)用高固體份涂料技術(shù)也會日益廣泛[18]。
3.3 內(nèi)涂層防腐技術(shù)在CD油田的應(yīng)用
勝利油田海上CD油田主要依靠管道方式進行油氣水的輸送，隨著管線投用時間增長和采出液綜合含水上升，管線內(nèi)表面存在腐蝕、結(jié)垢，造成流體輸送壓力增大、能耗增加，管線損壞的風險在逐年遞增。后采用了雙組分液體環(huán)氧涂料技術(shù)，在不移動管道或分段拆除的情況下，經(jīng)過試壓、清潔、涂層通球等施工流程，對管道內(nèi)表面涂敷完整的防腐層，以防止管內(nèi)含水原油腐蝕管道內(nèi)壁。該項內(nèi)防腐技術(shù)將有效防止腐蝕危害，延長管道使用壽命，提高海上原油的生產(chǎn)的安全性。其應(yīng)用的具體效果非常明顯的表現(xiàn)在以下三點[19]:
（1）節(jié)約能耗，在雙組分液體環(huán)氧涂料內(nèi)涂層管道投入使用后因Φ457mm復線與原管道相同，可以通過管道參數(shù)與輸油泵的電流變化可以判斷內(nèi)涂層管道的防腐效果。經(jīng)測試，Φ457mm復線電壓比Φ457mm管線電壓降低了1MPa，輸油泵（4臺）的電流平均降低了40A，電壓為380V，每年節(jié)約電能:W=380V×40A×365d×24h×4=532608kW?h。
（2）延長管道使用壽命，雙組分液體環(huán)氧涂料內(nèi)涂層管道的設(shè)計使用壽命是10年，可以明顯減緩管道內(nèi)壁腐蝕，延長管道使用壽命，將大幅度的提高其安全性和經(jīng)濟性。

第4章 油氣管道防腐技術(shù)的發(fā)展前景
隨著我國能源政策的調(diào)整，油氣管道的建設(shè)已逐漸成為新時代的主要熱點問題，而管道防腐工作是管道建設(shè)中一道極其重要的工序，油氣管道防腐技術(shù)的好壞直接關(guān)系到整個油氣輸送工程的質(zhì)量。油氣管道防腐建設(shè)在我國已經(jīng)形成高潮，尤其是長輸管線的大力投入，我國乃至世界的防腐技術(shù)會呈現(xiàn)出新的需求和新的紀元。
由于地方財政、認識水平等多方面因素的影響，價格昂貴的防腐蝕涂料的應(yīng)用必然受到局限，而綜合性能好、成本低廉、使用方便、易于推廣的防腐蝕新材料和新工藝將在主管道或支管道上受到歡迎，急需加強在這方面的研究開發(fā)工作。關(guān)于防腐涂層對涂料的要求也會越來越高。 防腐涂料除了要具備良好的耐腐蝕性和粘結(jié)性外，還要保證無毒、無污染、經(jīng)濟高效[20]。目前隨著我國石油經(jīng)濟的快速發(fā)展，單一的無機材料或有機涂料已不能滿足時代的需要，可以在有機涂料里添加納米材料或?qū)⒂袡C材料與無機材料結(jié)合開發(fā)新型的高性能涂料。 防腐涂層技術(shù)在一定方面可以采用多種技術(shù)相結(jié)合的形式，提高防腐水平。陰極保護技術(shù)有固化速率快、揮發(fā)有機溶劑少、易于工業(yè)化等優(yōu)點在管道涂層中已被廣泛的應(yīng)用。隨著人們對陰極保護作用的認識，在加上陰極保護技術(shù)的逐漸完善，加之與涂層防腐技術(shù)相結(jié)合，勢必會出現(xiàn)兩者并重的新局面，從而大大提高油氣管道的運行壽命。
隨著我國工程項目建設(shè)監(jiān)理制的逐步開展和完善，把工程監(jiān)理引入管道防腐設(shè)計、原材料供應(yīng)及施工招標、施工過程等階段，將有助于優(yōu)化方案設(shè)計，減少甚至避免設(shè)計失誤，確保防腐工程的質(zhì)量。
雖然，氣田管道的防腐技術(shù)的前景很廣泛。但是防腐技術(shù)中涂料的揮發(fā)性對大氣帶來的污染也已經(jīng)越來越受到人們的關(guān)注。因此降低涂料中污染物的排放，使經(jīng)濟循環(huán)發(fā)展已經(jīng)成為引領(lǐng)我國氣田管道防腐技術(shù)中使用的涂料產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。其中工業(yè)防腐技術(shù)已經(jīng)成為涂料中重要的成分，所以我們必須推廣節(jié)能減排的舉措[5]。
另外，地層中攜帶出來的砂在管線中積聚，易造成管線堵塞。砂?？赡軙ν繉幽p，造成涂層破壞，不能起到防腐效果。因此，如何將地層出砂盡早清除出集輸系統(tǒng)是亟待解決的問題，也是今后油氣管道防腐技術(shù)發(fā)展的又一前景[20]。
綜上所述，雖然我國管道防腐還存在著不少的問題和困難，相信通過有關(guān)方面的共同努力，通過新材料、新工藝、新技術(shù)的不斷采用，我國的管道防腐技術(shù)會日臻完善，我國的管道建設(shè)也必將取得更大的成就。新型油氣管道涂層防腐技術(shù)會有更大的發(fā)展前景。

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致 謝
大學三年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號，而于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始。三年的求學生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻給一位平凡的人，我的導師——于翠艷教授。我不是您最出色的學生，而您卻是我最尊敬的老師。您治學嚴謹，學識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學術(shù)目標，領(lǐng)會了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫作的指導，經(jīng)由您悉心的點撥，再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟，常常讓我有“山重水復疑無路，柳暗花明又一村”。
感謝油田化學教研室所有老師，焉得諼草，言樹之背。從開始進入課題到論文的順利完成，得到了許多師長、同學、朋友的幫助，在這里請接受我誠摯謝意!
同時也感謝學院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計的環(huán)境。
最后再一次感謝所有在畢業(yè)論文中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學，以及在論文中被我引用或參考的論著的作者。